• Journal of Nutrition and Health
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• 제55권4호
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• pp.462-475
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• 2022

본 연구는 팔미트산으로 인슐린 저항성을 유도한 C2C12 근육세포주에서 ADLE의 인슐린 저항성개선효과를조사하고이에대한조절기전을확인하고자하였다. C2C12 근육세포주에 ADLE를 처리 시, AMPK의 활성화를 통해 포도당흡수 (glucose uptake)가 증가되었으며, 이는 미토콘드리아-매개 에너지 생합성 조절단백질인 PGC1α, UCP3, CS 활성을 증가시킴과 동시에 지방산 합성인자인 ACC, FAS, SREBP-1의 발현을 억제함을 알 수 있었다. 세포주에서 확인된 결과들을 고지방식이 유도 당뇨마우스의 근육조직에서 조사한 결과, 고지방식이와 ADLE를 동시에 처리한 그룹에서 AMPK 활성화, GLUT4 발현증가와 미토콘드리아 에너지 대사증가, 지방산 합성 감소효과를 보였다. 이상의 결과들로, ADLE가 근육 내 에너지 대사 관련 경로의 상위유전자인 AMPK를 활성화하여 GLUT4의 세포막 이동을 증진시켜 당대사 조절에 관여하는 것을 관찰하였으며, AMPK의 인산화 증가는 PGC1α의 활성화에 관여하고, 이를 통해 열 발산 대사와 관련된 UCP3의 증가 및 CS 활성을 증가시키고, 지방산 합성 관련 유전자 발현을 억제시킴을 알 수 있었다. 본 결과로부터 ADLE는 대사증후군에서 공통적으로 나타나는 인슐린 저항성을 개선시킬 수 있으며, 이는 근육세포에서의 AMPK의 활성화를 통한 에너지생성기전과 관련이 있음을 알 수 있었다. ADLE는 비만, 당뇨 등의 다양한 부작용을 가진 약제와는 다른 안전성을 보장할 수 있는 이점을 가지고 있어 인슐린 저항성 및 제2형 당뇨병 치료를 위한 기능성 식품 소재로의 활용 가능성도 충분히 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제20권5호
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• pp.376-382
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• 2005

AVM $B_{1a}$는 Streptomyces avermitilis가 생합성하는 이차대사산물로, 강력한 구충효과를 갖는 polyketide 계열의 물질이다. AVM $B_{1a}$ 생합성의 전구체로 isoleucine이 사용되고 AVM의 생합성 경로가 지방산 합성과 유사하므로, 전구체를 과량생합성하고 polyketide 생합성 경로로 진행되는 탄소원의 흐름이 증가된 변이주를 선별하기 위하여 isoleucine의 아미노산 유사체 (O-methyl threonine)와 지방산 합성 저해물질 (p-fluoro phenoxy acetic acid)에 대한 저항성 변이주를 선별하고자 하였다. 모균주의 AVM $B_{1a}$ 생산성은 약 100 units/L로 매우 낮은 반면, 100 ppm의 pFAC에 대한 저항성 변이주인 PFA-1는 약 4,200 units/1의 AVM $B_{1a}$를 생산하는 것으로 관찰되었다. 이 균주를 모균주로 하여 OMT에 대한 저항성을 지속적으로 증가시킬 경우 AVM $B_{1a}$ 생산성이 2배 더 증가한 약 9,000 units/1의 생합성 능력을 보이는 고생산성 변이주를 개발할 수 있었다. 또한 주목할 만하게도 지방산 저해물질인 PFAC에 대한 변이주의 저항성을 지속적으로 증가시킴으로써 AVM $B_{1a}$ 생산성이 11,000 units/L에 이르는 고역가 변이주를 선별할 수 있었다. 한편 상기의 OMT와 pFAC를 이용한 rational screening 전략을 통해 지속적으로 선별한 변이주들에 대한 AVM $B_{1a}$의 생산성 분포를 histogram을 통해 분석해 본 결과, 초반부에 선별된 돌연변이주들은 AVM $B_{1a}$의 생합성 능력에 있어서 거의 모두가 ($95\%$ 이상) 4,000 units/1 이하의 비교적 낮은 범위에 분포하는 반면, OMT와 pFAC의 농도를 높여가며 유도된 저항성 돌연변이주들의 경우에는 이들 중에 고생산성 균주의 비율이 뚜렷하게 증가 (OMT 에서 $5,000\~7,000$ unit/l 범위에 $71\%$; pFAC에서 $6,000\~7,000$ unit/L 범위에 $47\%$) 하는 것으로 확인되었다. 이로부터 polyketide 생합성 경로와 AVM $B_{1a}$의 생합성 경로의 이해를 통해 수행된 rational screening 전략이 AVM $B_{1a}$ 고생산성 뿐만 아니라 고 안정성의 특성을 갖는 균주를 선별하는데 매우 효율적임을 알 수 있었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권3호
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• pp.231-237
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• 2004

Oxycarotenoids는 녹색식물, 곰팡이, 효모, 버섯 및 세균 등이 만들어 내는 황색, 적색 또는 자색의 polyene계 색소로 분자내에 산소를 함유하며 생체내에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 실험에서는 Oxycarotenoids의 생합성 경로상에 존재하는 $\beta$-carotene hydroxylase 유전자 (Chyb)가 재조합된 Ti-plasmid (pGCHYB)를 A. tumerfacience GV3101에 의해 Arabidopsis thaliana (cv. Columbia)에 형질전환하였다. 50 mg/L hygromycin 함유한 MS 배지에서 선발된 개체를 이용하여 Chyb 유전자의 도입여부를 PCR로 분석한 결과, 대조구에서는 Chyb 유전자의 증폭 되지 않았으나 형질전환체에서는 증폭 산물을 확인 할 수 있었다. 또한 형질전환체의 발현여부를 RT-PCR분석한 결과 도입된 Chyb 유전자가 안정적으로 발현되었다. 형질전환체의 carotenoids를 HPLC 분석한 결과 xanthophyll cycle carotenoids (violaxanthin과 zeaxanthin)의 함량 및 $\beta$-carotene 함량은 감소되었으며, 대조구 Arabidopsis에는 생합성되지 않는 astaxanthin이 생합성되었다. 따라서 본 실험에서 육성된 형질전환체를 이용하여 oxycarotenoids 생합성 과정상의 중간대사물질의 표지, 관여된 transcript 및 metabolite 분석 등을 통해 carotenoids 대사계의 연구소재로 활용 할 수 있을 것으로 기대한다.

• KSBB Journal
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• 제22권5호
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• pp.341-344
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• 2007

진세노사이드 Rd가 지방세포분화에 미치는 영향을 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 진세노사이드 Rd는 3T-L1지방세포모델에 있어 효과적으로 지방분화를 억제한다. 2. 진세노사이드 Rd는 세포내 에너지대사의 필수 단백질인 AMPK를 활성화시키고 또한 지방분화과정에 발현 및 활성이 증가하는 PPAR 감마의 활성을 효과적으로 억제한다. 이상의 결과로 진세노사이드 Rd는 세포내 에너지대사를 촉진하여 지방축적 억제에 탁월한 효과를 보일 것으로 사료된다.

• 대한핵의학회지
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• 제1권2호
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• pp.27-34
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• 1967

근년(近年) 고등동물세포(高等動物細胞)에 있어서 유전자(遺傳子)의 본체(本體)인 DNA에서 RNA를 경과(經過)해서 특이적(特異的)인 단백질(蛋白質)의 생합성(生合成)에 도달(到達)하는 경로(經路)에 대(對)해서는 많은 연구(硏究)에 의해서 확립(確立)되어졌으나 그 조절기구(調節機構)에 대(對)해서는 불명(不明)한 점(點)이 많다. 개체(個體), 기관(器管), 세포내구조(細胞內構造) 급(及) DNA의 준위(準位)에서의 방사선(放射線)의 장해(障害)에 대(對)해서도 연구(硏究)되고 있으나 소위(所謂) 방사선감수성(放射線感受性) 급(及) 비감수성(非感受性)의 각장기(各臟器)에서 분리(分離)한 Chromatin (DNA-Histone-잔여단백(殘餘蛋白)의 고차구조결합체(高次構造結合體)에 대(對)한 DNA, RNA, 전단백질(全蛋白質)과 유전수식체(遺傳修飾體)라고 생각되는 Histon-단백(蛋白)의 화학조성(化學組成)을 검출(檢出)했으며 겸(兼)해서 chromatin의 생물활성(生物活性)인 RNA 합성능(合成能)(priming activity)에 대(對)한 방사선(放射線)의 영향(影響)을 조사(調査)하는데 의의(意義)가 있다. 전리방사선(電離放射線) 조사(照射)에 의해서 생체(生體)의 DNA의 합성조해(合成阻害)가 잘 알려진 사실(事實)이나 분화(分化)한 생체조직(生體組織)에서의 DNA의 합성(合成)보다도 일반대사(一般代謝)에 중요(重要)한 역할(役割)을 한다는 것도 생각된다. 세포(細胞)의 대사(代謝)는 내분비계등(內分泌系等)의 "Effector-DNA-RNA-단백합성(蛋白合成)이라는 정보유전기구(情報遺傳機構)에 의해서 제어(制禦)되어 있다. 이 연구(硏究)는 방사선생물학상(放射線生物學上) 중요(重要)한 것은 논할(論) 필요(必要)도 없으며 방사선동위원소표지화합물(放射線同位元素標識化合物)을 사용(使用)하여 생화학적(生化學的)으로 추구(推究)하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제17권1호
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• pp.8-14
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• 2002

천연식물소재 및 한약재 추출제재인 식물추출 혼합제재가 인체내에서 니코틴 분해능에 미치는 영향을 FRCFR5 세포주, Xenopus oocyte, 임상 실험을 통하여 검토하였다. 본 실험은 체내에 잔존하는 니코틴이 식물추출 홉합 제재에 의해 무독한 대사산물인 코티닌으로 분해량이 증가되고 동시에 NNK, NNN, NNA 등과 같은 폐암 유발물질인 니트로사민 유도체 생성 경로가 억제될 것이라는 가정을 전제로 실험을 수행하였다. 본 실험 결과에서 볼 수 있듯이 식물추출 혼합 제재에는 니코틴에서 코티닌으로 전환시키는 대사 활성물질이 함유되어 있다는 사실을 알 수 있으나, 실제로 어떤 유효성분들이 관여하는지 그리고 정확한 작용 기작을 규명하기 위해서는 더 많은 분석 및 생화학적 연구가 앞으로 수행되어야 할 것이다. 간세포에서 유래된 FRCFR5 세포주 실험 결과, 니코틴과 식물추출 혼합 제재가 첨가된 배지에서 니코틴과 물을 첨가한 배지보다 니코틴에서 코티닌으로 전환능력이 약 2∼3배 높게 나타났으며, 이러한 결과는 Xenopus oocyte에 직접 주사한 경우와 거의 비슷한 양상을 보였다. 임상실험 결과 식물추출 혼합 제재음료를 음용하고 담배를 피운 실험군이 물을 음용하고 담배를 피운 대조군에 비해 약 2배 정도 높은 코티닌 함량을 나타내었다. 이는 실험군의 소변 중에 계속적으로 다량의 코티닌이 배출되는 것을 의미하며, 식물추출 혼합 제재 섭취시 체내에 존재하는 니코틴이 코티닌으로 지속적이면서 효과적으로 전환되는 것을 말한다 이상의 생체 내·외 실험에서 알 수 있듯이 식물추출혼합물은 니코틴에서 코티닌 생성을 약 2배정도 증가 시키는 것을 알 수 있었다.

• 한국균학회지
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• 제36권2호
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• pp.172-177
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• 2008

느타리버섯(Pleurotus ostreatus)의 자실체색 돌연변이체를 중금속이 첨가된 배지에서 배양한 결과, Cd과 Cu는 균사생장을 크게 저하시켰다. 그러나 $2{\sim}10\;mM$의 Pb가 첨가된 배지에서는 백색 변이체(MGL2205)의 균사생장이 촉진되었으며, 2 mM의 Cr 첨가배지에서는 백색 변이체(MGL2205)와 진회색 변이체(MGL2308)의 균사생장이 촉진되었다. 백색 변이체(MGL2205)는 다른 균주에 비해 Cr, Pb, Cu, Mn 등 중금속이 첨가된 배지에서 상대적으로 균사생장이 촉진되었다. 또한 중금속에 대한 백색 변이체(MGL2205)의 내성도 다른 균주들에 비해 높은 것으로 확인되었다. 따라서 백색 변이체의 중금속에 대한 내성은 자실체색 관련 대사경로와는 다른 기작에 의해 영향을 받는 것으로 보인다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권1호
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• pp.133-152
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• 2005

1. 목적 Prostaglandin은 치주질환과 관련된 국소적 골 대사에 중요한 역할을 한다. ${\Delta}^{12}PGJ_2$는 생체 내에서 혈장의 존재 하에 형성되는 천연 $PGD_2$ 대사산물이며 peroxisome- proliferator에 의해 활성화되는 감마 수용체 (PPAR ${\Gamma}$)에 대해 높은 친화성을 갖는 리간드로서 핵 수용체군에 속하는 전사조절인자이다. 이 연구의 목적은 골화 과정에서 ${\Delta}^{12}PGJ_2$의 역할을 규명하기 위해, 조골세포주의 증식과 분화에 미치는 영향과 그에 관련된 세포기전을 조사하는 데에 있다. 2. 방법 인간 골육종세포주인 Saos-2 (ATCC.HTB 85)와 쥐의 조골세포주 (MC3T3-E1)를 배양한 후 실험군에 농도가 각각 $10^{-5}$, $10^{-6}$, $10^{-7}$, $10^{-8}$, $10^{-9}$ 몰인 ${\Delta}^{12}PGJ_2$와 ciglitazone (합성 PPAR 감마 길항체)를 첨가하였다. 조골세포에서 PPAR 감마의 발현을 관찰하기 위해 역전사효소-중합효소연쇄반응(RT-PCR)을 특정한 primer를 이용하여 시행하였다. 세포 증식은 1일, 2일, 3 일째에 MIT 분석법으로 측정하였고, 2 일째에 알칼리성 인산효소 (ALPase) 생산을 측정하였다. 위의 결과에서 얻은 적정한 농도에서 다양한 조골세포 분화의 표지자들-제 1 형 교원질, 알칼리성 인산효소, osteopontin 및 bone sialoprotein-에 대한 간이 정량적 역전사효소-중합효소연쇄반응 (semiquantitative RT-PCR)을 실시하였으며 골결절 형성에 대한 효과를 알아보고자 석회화 분석도 시행하였다. 3. 결과 ${\Delta}^{12}PGJ_2$와 ciglitazone 모두 Saos-2 세포주의 증식을 촉진시켰다 .$10^{-8}$ 몰의 ${\Delta}^{12}PGJ_2$와 $10^{-6}$몰의 ciglitazone을 첨가한 실험군을 대조군과 비교했을 때, 시간에 비례하여 세포 증식률이 증가되었다. 알칼리성 인산효소의 활성화 검사에서도 증식률에서와 유사한 결과를 보여주었다. 간이 정량적 RT-PCR에서는 ${\Delta}^{12}PGJ_2$로 처리한 군의 경우 제 1 형 교원질, 알칼리성 인산효소, osteopontin, 그리고 bone sialoprotein의 상대적 mRNA 수준이 유의하게 높았다. 석회화 분석에서는 MC3T3-E1 세포를 $10^{-6}$ 몰의 ${\Delta}^{12}PGJ_2$로 처리한 군과 $10^{-5}$ 몰의 ciglitazone으로 처리한 군에서 현저한 골결절 형성을 보였다. 이러한 결과들은 ${\Delta}^{12}PGJ_2$가 유용한 골 유도물질이 될 수 있으며 또한 그 작용기전이 PPAR 감마-의존형 경로와 연관되어 있음을 보여준다.

• 한국환경농학회지
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• 제10권2호
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• pp.167-177
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• 1991

O,S-dialkyl alkylphosphonothioates 계열 유기인제 농약의 체내 작용기작을 이해하기 위하여 model 화합물 (1), O-ethyl S-methyl ethylphosphonothioate [$LD_{50}$(rat, oral) 4.6mg/kg ; $K_i$(bovine erythrocyte acetylcholinesterase) 303 $M^{-1}min^{-1}$]이 선정되었다. 이 유기인계 화합물들은 체내에서 활성화(活性化) 과정을 겪으면서 독성(毒性)을 발현하는 것으로 가설(假說)되어져 왔다. 생체 내 mixed function oxidases에 의한 산화 활성화 과정을 화학적(化學的)으로 재현하기 위하여 두 종류의 유기산화제 즉, meta-chloroperoxybenzoic acid와 monoperoxyphthalic acid가 사용되었고, 대사적(代謝的) 산화를 재현하기 위하여 쥐 간(肝)에서 추출한 microsomal oxidation system을 이용한 in vitro 산화반응이 시도되었다. 산화반응 중간생성물인 S-oxide의 존재가 전구물질(1)의 가설적 산화 반응경로를 통해서 간접적으로나마 충분히 확인 되어질 수 있었다. 더욱이 ethanol을 이용한 trapping 실험에서 불안정한 산화중간물질인 S-oxide가 강한 phosphorylating agent라는 것이 확인되어, 전구물질 (1)로부터 산화반응을 거치면서 생성된 이 중간물질이 체내 신경전달에 중요한 역할을 하는 acetylcholinesterase를 phosphorylation하게 되고, 결국 이런 활성화 과정을 통해 이 계열의 화합물들이 독성을 발휘하는 것으로 이해될 수 있었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제58권3호
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• pp.273-279
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• 2015

해양 미세조류인 Phaeodactylum tricornutum은 게놈 염기서열이 완전히 밝혀진 규조류로서, 형질전환 방법이 개발되어 있고, 여러 가지 분자생물학적 연구 기술이 개발되어 규조류 연구에서 모델 종으로 여겨지고 있다. 본 연구의 목적은 methylerythritol phosphate (MEP) 대사경로의 마지막 효소인 (E)-4-hydroxy-3-methylbut-2-enyl diphosphate reductase (HDR)를 코딩하는 P. tricornutum의 Pthdr 유전자를 P. tricornutum에 도입하여 형질전환체를 확보하는 것이다. 유전자 도입 방법은 gold microcarrier를 사용한 bombardment 방법을 사용하였고, 형질전환 유무 및 목적 유전자의 전사체 확인에는 각각 genomic DNA-PCR 및 cDNA-PCR 방법을 사용하였다. 양성대조군으로 egfp 유전자를 P. tricornutum에 도입하여 최종적으로 eGFP 단백질이 발현되는 것을 형광 공초점 현미경을 통해 확인하였다. 이를 바탕으로, 확보된 Pthdr 형질전환체에서도 도입한 Pthdr 유전자로부터 발현된 PtHDR 효소도 잘 발현될 것으로 추측할 수 있었다. 이렇게 준비된 Pthdr 형질전환체는 추후 연구를 통해, P. tricornum의 유용물질인 카로티노이드의 생합성 과정 연구 및 고부가가치 카로티노이드 과발현 균주 개발 등에 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.